Le CERN en Suisse réalise un exploit majeur en capturant des neutrinos de haute énergie pour la première fois de l’histoire
Le CERN vient de franchir une étape décisive dans l’étude des particules subatomiques avec la première observation directe des interactions électron-neutrino de haute énergie, une avancée majeure rendue possible par le Grand collisionneur de hadrons (LHC).
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Une innovation majeure en physique des particules
Dans cette expérience menée par le Forward Search Experiment (FASER), les chercheurs ont réussi à détecter des neutrinos de l’ordre du téraélectronvolt (TeV), une première mondiale. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des lois fondamentales de la physique.
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Les neutrinos, ces particules insaisissables
Les neutrinos, souvent appelés « particules fantômes » en raison de leur faible interaction avec la matière, continuent de fasciner les physiciens. Malgré leur abondance, leur détection reste extrêmement complexe, car ces particules peuvent traverser la Terre sans être perturbées.
Technologie de détection FASERν
Au cœur de cette découverte se trouve le détecteur FASERν, un composant spécialisé de l’expérience FASER au CERN. Ce détecteur, composé de 730 couches de plaques de tungstène et de films d’émulsion, a permis de reconstituer avec une précision submicronique les trajectoires de particules chargées résultant des interactions de neutrinos.
Méthodologie et résultats
L’équipe de recherche a analysé une partie du volume exposé du détecteur, correspondant à 128,6 kg, en se concentrant sur les neutrinos de haute énergie produits par les collisions proton-proton au LHC. Ils ont identifié douze candidats pour les interactions neutrino électron-muon, tous avec des énergies supérieures à 200 GeV.
Conséquences des observations
Les observations ont montré une signification statistique élevée, indiquant une très faible probabilité que ces résultats soient de simples fluctuations de fond. Cette avancée démontre la capacité du détecteur FASERν à étudier les interactions des neutrinos à des énergies extrêmes.
De nouvelles frontières dans la recherche sur les neutrinos
Ces neutrinos sont les plus énergétiques jamais observés à partir d’une source artificielle, avec des énergies de l’ordre du TeV. L’étude fournit les premières mesures des sections efficaces d’interaction des neutrinos, essentielles pour comprendre des questions fondamentales de physique, telles que les raisons de la masse des particules et l’asymétrie matière-antimatière de l’univers.
Quel impact sur le monde de la recherche ?
Ces résultats pourraient éclaircir les mystères de la physique fondamentale et révolutionner les stratégies de recherche expérimentale à grande échelle dans ce domaine. Les résultats de ces recherches ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, consolidant le rôle du CERN en tant que leader dans l’avancement de notre compréhension de l’univers.
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Cet article explore les récentes avancées du CERN dans la capture de neutrinos de haute énergie, une avancée qui pourrait transformer notre compréhension des particules et des forces fondamentales qui régissent l’univers.
Source : Physical Review Letters
